(57)【要約】【課題】本発明は、振動復元用の復元部材を垂直配置した構成でありながら、振動変位に対する水平方向の復元作用を発揮でき、且つ、高性能、低価格、省スペース、ノーメンテナンスを可能にする振動復元体を提供する。【解決手段】本発明の振動復元体１は、垂直配置した状態で水平剛性を有し、水平変位に対する原点への復元力を発揮するコイルバネ状の復元部材２と、この復元部材の下端、上端に取り付けた設置面側、支持体側の取付具３、４とを有するものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直配置した状態で水平剛性を有し、水平変位に対する原点への復元力を発揮する弾性体からなる復元部材を具備することを特徴とする振動復元体。
【請求項２】
垂直配置した状態で水平剛性を有し、水平変位に対する原点への復元力を発揮するコイルバネ状の復元部材と、
この復元部材の下端、上端に取り付けた設置面側、支持体側の取付具と、
を有することを特徴とする振動復元体。
【請求項３】
垂直配置した状態で水平剛性を有し、水平変位に対する原点への復元力を発揮するコイルバネ状の復元部材と、
この復元部材の下端に取り付けた設置面側の取付具と、
前記復元部材の上端に取り付けた上端保持部及びこの上端保持部に垂直方向に滑動可能に嵌合するとともに支持体側へ連結可能な連結部とからなる連結補助機構部を具備する支持体側の取付具と、
を有することを特徴とする振動復元体。
【請求項４】
垂直配置した状態で水平剛性を有し、水平変位に対する原点への復元力を発揮するコイルバネ状の復元部材と、
この復元部材の下端、上端に取り付けた設置面側、支持体側の取付具と、
前記両取付具間に水平方向にスライド可能に垂直配置した振動減衰を行う減衰体と、
を有することを特徴とする振動復元体。
【請求項５】
垂直配置した状態で水平剛性を有し、水平変位に対する原点への復元力を発揮するコイルバネ状の復元部材と、
この復元部材の下端に取り付けた設置面側の取付具と、
前記復元部材の上端に取り付けた上端保持部及びこの上端保持部に垂直方向に滑動可能に嵌合するとともに支持体側へ連結可能な連結部とからなる連結補助機構部とを具備する支持体側の取付具と、
前記設置面側の取付具と、前記連結部との間に水平方向にスライド可能に垂直配置した振動減衰を行う減衰体と、
を有することを特徴とする振動復元体。
【請求項６】
設置面と支持体との間に配置し、地震等による支持体への振動外力を免震する免震装置であって、
設置面と支持体との間に配置した前記支持体の水平振動を許容しつつ支持体の荷重を支持する設置面固定部、荷重支持部及びこの荷重支持部に水平移動可能に取り付けた支持体取付部を有する支承体と、
前記設置面固定部と、支持体取付部との間に垂直配置した水平剛性を有し、前記支持体に対して原点への復元力を作用する中空筒状の振動復元体と、
を有することを特徴とする免震装置。
【請求項７】
設置面と支持体との間に配置し、地震等による支持体への振動外力を免震する免震装置であって、
設置面と支持体との間に配置した前記支持体の水平２方向への振動を許容しつつ支持体の荷重を支持する設置面固定部、荷重支持部及びこの荷重支持部に水平移動可能に取り付けた支持体取付部を有する支承体と、
前記設置面固定部と支持体取付部との間に垂直配置した状態で水平剛性を有し、水平２方向の水平変位に対する原点への復元力を発揮するコイルバネ状の復元部材と、
この復元部材の下端、上端に取り付けた設置面側、支持体側の取付具とを有する振動復元体と、
を有することを特徴とする免震装置。
【請求項８】
設置面と支持体との間に配置し、地震等による支持体への振動外力を免震する免震装置であって、
設置面と支持体との間に配置した前記支持体の水平２方向への振動を許容しつつ支持体の荷重を支持する設置面固定部、荷重支持部及びこの荷重支持部に水平移動可能に取り付けた支持体取付部を有する支承体と、
前記設置面固定部と支持体取付部との間に垂直配置した状態で水平剛性を有し、水平２方向の水平変位に対する原点への復元力を発揮するコイルバネ状の復元部材と、この復元部材の下端に取り付けた設置面側の取付具と、前記復元部材の上端に取り付けた上端保持部及びこの上端保持部に垂直方向に滑動可能に嵌合するとともに支持体側へ連結可能な連結部とからなる連結補助機構部を具備する支持体側の取付具と、を有する振動復元体と、
を有することを特徴とする免震装置。
【請求項９】
設置面と支持体との間に配置し、地震等による支持体への振動外力を免震する免震装置であって、
設置面と支持体との間に配置した前記支持体の水平２方向への振動を許容しつつ支持体の荷重を支持する設置面固定部、荷重支持部及びこの荷重支持部に水平移動可能に取り付けた支持体取付部を有する支承体と、
前記設置面固定部と、支持体取付部との間に垂直配置した状態で水平剛性を有し、水平２方向の水平変位に対する原点への復元力を発揮するコイルバネ状の復元部材と、この復元部材の下端、上端に取り付けた設置面側、支持体側の取付具と、前記両取付具間に水平方向にスライド可能に垂直配置した振動減衰を行う減衰体と、を有する振動復元体と、を有する振動復元体と、
を有することを特徴とする免震装置。
【請求項１０】
設置面と支持体との間に配置し、地震等による支持体への振動外力を免震する免震装置であって、
設置面と支持体との間に配置した前記支持体の水平２方向への振動を許容しつつ支持体の荷重を支持する設置面固定部、荷重支持部及びこの荷重支持部に水平移動可能に取り付けた支持体取付部を有する支承体と、
前記設置面固定部と、支持体取付部との間に垂直配置した状態で水平剛性を有し、水平２方向の水平変位に対する原点への復元力を発揮するコイルバネ状の復元部材と、この復元部材の下端に取り付けた設置面側の取付具と、前記復元部材の上端に取り付けた上端保持部及びこの上端保持部に垂直方向に滑動可能に嵌合するとともに支持体側へ連結可能な連結部とからなる連結補助機構部とを具備する支持体側の取付具と、前記設置面側の取付具と、前記連結部との間に水平方向にスライド可能に垂直配置した振動減衰を行う減衰体と、を有する振動復元体と、
を有することを特徴とする免震装置。
【請求項１１】
設置面と、支持体である構造物の基礎構造部における所定の箇所との間に、
基礎構造部の水平方向への振動を許容しつつ荷重を支持する設置面固定部、荷重支持部及びこの荷重支持部に水平移動可能に取り付けた支持体取付部を有する支承体と、
垂直配置した状態で水平剛性を有し、前記基礎構造部に対して原点への復元力を作用する中空筒状の振動復元体と、
を組み合わせて複数個ずつ配置したことを特徴とする免震構造体。
【請求項１２】
設置面と、支持体である構造物の基礎構造部における所定の箇所との間に、
基礎構造部の水平方向への振動を許容しつつ荷重を支持する設置面固定部、荷重支持部及びこの荷重支持部に水平移動可能に取り付けた支持体取付部を有する支承体と、
垂直配置した状態で水平剛性を有し、前記基礎構造部に対して原点への復元力を作用するコイルバネ状で取付具付の振動復元体と、コイルバネ状で取付具及び減衰体付の振動復元体との組み合わせからなる振動復元体群を、
複数個ずつ配置したことを特徴とする免震構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動復元用の復元部材を垂直配置した構成でありながら振動変位に対する水平方向の復元作用を発揮でき、且つ、高性能、低価格、省スペース、ノーメンテナンスを可能にする振動復元体、及び免震装置、免震構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、免震装置は、構造物の重量を支える支承体、地震・台風等による大きな動的振動外力を受けた後に免震装置（すなわち構造物）を原点に復元させる復元部材、そして構造物が上記動的振動外力等により振動したときにその振動変位を抑制し、且つ、構造物の振動を減衰させる減衰体の基本的な３要素から構成している。
【０００３】
以下、これら各要素について概況を説明する。
まず、現在支承体として良く知られているものには、ゴムと鉄板を交互に重ねた積層ゴムを使用したもの、又はボール状或いはローラ状のベアリング材の活用による転がり方式、更に例えばテフロン（登録商標）を塗布した部材とステンレス材との併用による滑り方式等があり、これらは所定の場所に単独或いは複数個併用して使用されている。
【０００４】
これら支承体は、免震効果に影響がない程度の摩擦があることも必要であるが、加えて、長期にわたり大きな自重を支えるために十分な圧縮強度が必要となる。更に、地震発生時等には大きな水平変位を許容できることも必要条件である。
【０００５】
次に、減衰体として免震装置に使用されているものとしては、オイルダンパ等の粘性系を利用したもの、相対変形する２面の部材相互にある摩擦材の摩擦を利用したもの、或いは材料の降伏を伴う弾塑性材を利用したもの、更にゴム系の高減衰体を利用したもの等が一般的であり、支承体と同様にこれらを単独或いは複数個使用すると同時に併用することもある。
【０００６】
更に、もう一つの重要な免震部材要素である復元部材については、支承体として用いる積層ゴムの水平反力を利用したものや、任意の曲率を持った円弧状の金具とボールの組み合わせにより重力による復元を与えるもの、更に免震装置内の必要な場所に水平に設置された金属バネ等の引っ張り・圧縮・曲げ剛性を利用したもの等が単独或いは複数個が使用されると同時に、併用される場合もある。
現存開発、適用されている免震装置は、上述した３要素を免震装置の対象に併せて効果的に組み合わせて使用している。
【０００７】
普通、構造物用免震装置の性能としては、支承体の荷重支持能力等、長期に亘り十分な積載能力を持っていることは勿論であるが、その他には免震装置として十分な免震効果を決められたスペースの中で達成することが重要である。
【０００８】
そのためには免震装置の動的な仕様として装置の固有周期は出来るだけ長いことが必要であり、また、減衰定数も対象とする構造物に必要な免震効果及び許容される動的変位量により決定されている。
【０００９】
ここで、免震装置の固有周期は、構造物の重量と免震装置の復元力（すなわち復元部材の剛性）で与えられる。通常この値は、建家免震の様に大型物件の場合には積層ゴムの水平剛性により決められるが、概ね長くて３〜４秒程度、床免震や軽量機器免震、或いは戸建て住宅等を免震する場合には、曲率を持った支持部材の活用または復元用バネ等により５〜６秒程度に設定されることが多い。
【００１０】
この様な免震装置の固有周期の値にすることにより免震装置としての効果を得ることは可能であり、初期の目的は達成される。また、減衰体の減衰力は地震応答計算により決定されるが、予想される地震入力に対して効果的な配置や使用方法が検討され実施されている。
【００１１】
しかしながら、免震装置の最終目的は、高性能、低価格、省スペース、ノーメンテナンスであることが必要条件であり、このための解決策が必要となっている。
【００１２】
通常、建物や橋梁等の構造物用免震装置は、水平２方向の地震入力に対して効果を発揮することが最低限必要であるので、支承体、減衰体、復元部材とも地震時には地盤等に対して水平２方向に変形可能であることが必要になってくる。
【００１３】
しかし、従来多く使用されている積層ゴムの場合には、水平２方向の変形は可能であるが、例えば軽量機器の免震装置とした場合には復元力（水平剛性）の関係から固有周期を長くすることができず、免震効果に問題がある。
【００１４】
また、曲率を持った部材を使用する場合には、水平２方向の変形に対しての追従は十分可能であるが、地震時の変形量は大きいため、復元要素部材一個当たりの直径は略８００ｍｍ程度の大きさになり、スペース的に問題になることが多い。
【００１５】
また、コイルバネ等により復元力を与える場合には、通常コイルバネは水平方向に設置され、その長さ方向に伸縮させるため、水平各方向それぞれに復元部材として機能させるためには水平各方向に配置することが必要となり設置個数が多くなるという問題がある。
【００１６】
更に、機械部品によく使用されるコイルぱねの場合等は、これらは通常は垂直方向の軸方向の伸縮で使用されているが、動的水平変位はごく僅かである。
【００１７】
また、従来の免震装置の場合には、コイル状の部材は大きな軸方向の垂直荷重を支持することができず、復元力のみを期待するため、既述したように水平にしか使用できないというのが一般的であり、垂直配置に使用された事例は見当たらない。すなわち、例えばコイル状の部材を垂直配置し、コイル軸方向に自重を受けるように使用しながら大変位時の横剛性を得ることは困難である。
【００１８】
特許文献１には、二枚の板の間に、全方向移動のキュスタを配置して二枚の板を相対移動可能とするとともに、二枚の板の間にコイルバネを水平配置して水平方向の復原力を発揮させるように構成した免震装置が提案されている。
【００１９】
しかし、この特許文献１の免震装置の場合にも、コイルバネを水平配置した構成であり、垂直配置して振動変位に対する水平方向の復元作用を発揮するものではない。
【００２０】
特許文献２には、床と、定盤との間にすべり板とガイド部とを配置してすべり板とガイド部との相対移動により水平方向の免震を行うとともに、ガイド部に水平方向に取り付けたコイルバネにより復元作用を発揮するように構成したアクティブ型除振装置が提案されている。
【００２１】
しかし、この特許文献２のアクティブ型除振装置の場合にも、コイルバネを水平配置した構成であり、垂直配置して振動変位に対する水平方向の復元作用を発揮するものではない。
【特許文献１】特開平９−１９５５７５号公報
【特許文献２】特開２０００−１２０７６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
解決しようとする問題点は、振動復元用の復元部材を垂直配置した構成でありながら、振動変位に対する水平方向の復元作用を発揮でき、且つ、高性能、低価格、省スペース、ノーメンテナンスを可能にする振動復元体及び免震装置が存在しない点である。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明の振動復元体は、垂直配置した状態で水平剛性を有し、水平変位に対する原点への復元力を発揮するコイルバネ状の復元部材と、この復元部材の下端、上端に取り付けた設置面側、支持体側の取付具とを有することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
請求項１記載の発明によれば、垂直配置した状態で水平剛性を有し、水平変位に対する原点への復元力を発揮する弾性体からなる復元部材を具備するものであるから、振動変位に対する水平方向の復元作用を発揮でき、且つ、高性能、低価格、省スペース、ノーメンテナンスを実現できる振動復元体を提供することができる。
【００２５】
請求項２記載の発明によれば、復元部材の下端、上端に各々取付具を付加した構成で請求項１記載の発明と同様な効果を奏する振動復元体を提供することができる。
【００２６】
請求項３記載の発明によれば、復元部材の上端に取り付けた上端保持部及びこの上端保持部に垂直方向に滑動可能に嵌合するとともに支持体側へ連結可能な連結部とからなる連結補助機構部を具備する支持体側の取付具を有する構成で請求項１記載の発明と同様な効果を奏し、且つ、振動変位時の上端側の沈み込みを吸収できる振動復元体を提供することができる。
【００２７】
請求項４記載の発明によれば、請求項２記載の発明の構成に、水平方向にスライド可能に垂直配置した減衰体を付加した構成で、振動変位に対する水平方向の復元作用を発揮でき、且つ、振動減衰効果をも得ることができる振動復元体を提供することができる。
【００２８】
請求項５記載の発明によれば、請求項３記載の発明の構成に、水平方向にスライド可能に垂直配置した減衰体を付加した構成で、振動変位に対する水平方向の復元作用を発揮でき、且つ、振動減衰効果をも得ることができ＜振動変位時の上端側の沈み込みを吸収することもできる振動復元体を提供することができる。
【００２９】
請求項６及び７記載の発明によれば、設置面と支持体との間において、地震等による支持体への振動外力を免震するに際して、設置面固定部、荷重支持部及びこの荷重支持部に水平移動可能に取り付けた支持体取付部を具備する支承体により支持体の水平振動を許容しつつこの支持体の荷重を支持し、垂直配置した状態で水平剛性を有する振動復元体により、水平変位に対する原点への復元力を発揮するように構成したものであるから、前記復元部材に支持体の荷重を掛けない状態でその水平剛性による復元力を確実に発揮させることができる免震装置を提供することができる。
【００３０】
この場合、前記振動復元体としては、コイルバネ状の復元部材と、この復元部材の下端、上端に取り付けた設置面側、支持体側の取付具とを有する構成で上記効果を奏することができる。この結果、高性能、低価格、省スペース、ノーメンテナンスを図れる免震装置を提供できる。
【００３１】
請求項８記載の発明によれば、設置面と支持体との間において、地震等による支持体への振動外力を免震するに際して、請求項６記載の発明と同様な効果を発揮するとともに、復元部材の上端に取り付けた上端保持部及びこの上端保持部に垂直方向に滑動可能に嵌合するとともに支持体側へ連結可能な連結部とからなる連結補助機構部を具備する支持体側の取付具を用いる構成であるため、振動変位時における振動復元体の上端側の沈み込みを吸収できる免震装置を提供することができる。
【００３２】
請求項９記載の発明によれば、請求項７記載の発明の構成に加えて、取付具間に水平方向にスライド可能に垂直配置した振動減衰を行う減衰体を備えることから、請求項７記載の発明の効果に加え、前記支持体の振動変位に対する水平方向の復元作用を発揮でき、且つ、振動減衰効果をも得ることができる免震装置を提供することができる。
【００３３】
請求項１０記載の発明によれば、請求項８記載の発明の構成に加えて、取付具間に水平方向にスライド可能に垂直配置した振動減衰を行う減衰体を備えることから、請求項８記載の発明の効果に加え、前記支持体の振動変位に対する水平方向の復元作用を発揮でき、且つ、振動減衰効果をも得ることができる免震装置を提供することができる。
【００３４】
請求項１１、１２記載の発明によれば、設置面と、支持体である構造物の基礎構造部における所定の箇所との間に、前記支承体と、前記振動復元体とを組み合わせて複数個ずつ配置したものであるから、支承体群により基礎構造部の振動を許容しつつ荷重を分担し、振動復元体群により原点への復元を確実に行うことができる免震構造体を提供することができる。
【００３５】
この場合、振動復元体としては、コイルバネ状で取付具付の振動復元体と、コイルバネ状で取付具及び減衰体付の振動復元体との組み合わせを採用して上記効果を奏する免震構造体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明は、振動復元用の復元部材を垂直配置した構成でありながら、振動変位に対する水平方向の復元作用を発揮でき、且つ、高性能、低価格、省スペース、ノーメンテナンスを可能にする振動復元体を提供するという目的を、垂直配置した状態で水平剛性を有し、水平変位に対する原点への復元力を発揮するコイルバネ状の復元部材と、この復元部材の下端、上端に取り付けた設置面側、支持体側の取付具と、前記両取付具間に水平方向にスライド可能に垂直配置した振動減衰を行う減衰体とを有する構成により実現した。
【実施例】
【００３７】
以下に、本発明の実施例を詳細に説明する。
（実施例１）
図１乃至図５を参照して本発明の実施例１の振動復元体１について説明する。
本実施例１の振動復元体１は、図１、図２に示すように、垂直配置した状態で水平剛性を有し、水平変位に対する原点への復元力を発揮するバネ用の線材を螺旋状に巻回して形成したコイルバネからなる復元部材２と、この復元部材２の下端、上端に取り付けた設置面側、支持体側の取付具３、４とを有している。
【００３８】
前記取付具３は、円板状に形成した端部板５の図２おいて上面に復元部材２の一端側に装着するため筒状突部５ａを設けている。また、前記取付具４は、円板状に形成した端部板６の図２おいて下面に復元部材２の他端側に装着するため筒状突部６ａを設けている。前記端部板５、６には、外周近傍にボルト挿通用のボルト孔７を所要個数設けている。
【００３９】
次に、図３、図４を参照して、コイルバネからなる復元部材２の特性について説明する。前記復元部材２の直径をＤ、線材の線径をｄ、巻数をｎ、バネ剛性をｋ、剪断応力をτとして以下の説明を行う。
【００４０】
図３に示すように、例えば巻数ｎ＝８としたとき、直径Ｄを１００ｍｍ〜２００ｍｍまで変化させると、バネ剛性ｋ、剪断応力τは、いずれも直径Ｄを１００ｍｍの場合よりも直径Ｄを２００ｍｍの場合の方が減少する。
【００４１】
図４に示すように、例えば線材の線径ｄを１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍと５ｍｍ刻みで変化させるとともに、各々の場合に巻数ｎをｎ＝４、ｎ＝８、ｎ＝１２のように４巻き刻みで変化させた場合、線材の線径ｄが１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍの各々の場合のいずれについても巻数ｎが多い場合は少ない場合よりもバネ剛性ｋ、剪断応力τは各々減少する。
【００４２】
更に、図４に示すように、線材の線径ｄが１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍの各復元部材２において、巻数ｎをｎ＝４、ｎ＝８、ｎ＝１２とした３種ずつ合計９種について、直径Ｄを１００ｍｍ〜２００ｍｍまで各々変化させた場合には、いずれも直径Ｄを１００ｍｍとした場合よりも直径Ｄを２００ｍｍとした場合の方がバネ剛性ｋ、剪断応力τは各々減少する。
【００４３】
以上から、線径ｄを一定にした場合、巻数ｎが多いほどバネ剛性ｋ、剪断応力τはともに減少する傾向となり、また、線材の線径ｄを大きくする程バネ剛性ｋ、剪断応力τはともに増加する傾向となり、線径ｄを一定にして巻数ｎを増やすとバネ剛性ｋ、剪断応力τはともに減少する傾向となることが判明した。
【００４４】
このような検討から、復元部材２において、直径Ｄ、線材の線径ｄ、巻数ｎの各パラメータを考慮した前記バネ剛性ｋ、剪断応力τの値が最小となるものは、線径ｄ＝１０ｍｍ、巻数ｎ＝１２、直径Ｄ＝２００ｍｍであることが確認できた。
【００４５】
図５は、前記復元部材２を垂直配置した状態における水平方向の振動変位からの復元動作を示すものである。
【００４６】
本実施例１の振動復元体１において、設置面側の取付具３を設置面側とし、支持体側の取付具４を支持体側とし、コイルバネからなる復元部材２を垂直配置した状態で、この振動復元体１に地震等による水平方向の振動外力が作用すると、前記復元部材２はその水平剛性により図５に示すように左右に水平振動して変形しつつやがて原点に復帰する。この際、復元部材２の水平変位に伴い、支持体側の取付具４に沈み込みが生じるが、この沈み込みは前記復元部材２の取付具３を復元部材２の下端に固着し、取付具４を復元部材２の上端に固着し、復元部材２の伸びにより吸収することができる。
【００４７】
（実施例２）
次に、図６、図７を参照して上述した実施例１の振動復元体１を含む実施例２としての免震装置１０について説明する。
【００４８】
この免震装置１０は、図６に示すように、地面又は床面等の設置面５０と、免震対象物である支持体５１との間に配置し、地震等による支持体５１への振動外力を免震するように構成している。この免震装置１０は、設置面５０と支持体５１との間に配置した支承体１１と、この支承体１１内に垂直配置した前記振動復元体１とを有している。
【００４９】
前記支承体１１は、前記支持体５１の水平２方向（図７に示すＸ，Ｙ方向）への振動を許容しつつ支持体５１の荷重を支持するように構成した句形平板状の設置面固定部１２と、例えば４個の同一寸法の荷重支持部１３と、各荷重支持部１３に設置した４個の水平２方向スライド機構部１５を介して水平２方向へ水平移動可能に取り付けた句形平板状の支持体取付部１４とを有している。
【００５０】
前記荷重支持部１３は、例えばＨ形鋼を横倒した形状を呈する下片１３ａ、連結片１３ｃ、上片１３ｂの一体構造となっている。このような荷重支持部１３を、前記設置面固定部１２、支持体取付部１４間においてその４隅に各々配置している。
【００５１】
前記振動復元体１は、図６、図７に示すように、前記支承体１１の中央部において、設置面固定部１２上に固定した固定部材８に対して設置面側の取付具３を前記ボルト孔７からのボルト締結により固定し、支持体取付部１４の下面に対して支持体側の取付具４を前記ボルト孔７からのボルト締結により固定している。
【００５２】
次に、図８、図９を参照して前記水平２方向スライド機構部１５について説明する。この水平２方向スライド機構部１５は、前記荷重支持部１３の上片１３ｂと、前記支持体取付部１４の下面との間に配置して、支持体５１のＸ、Ｙ方向の振動を許容するものである。
【００５３】
すなわち、前記４個の水平２方向スライド機構部１５は、前記荷重支持部１３の上片１３ｂ上においてＸ方向に配置したＸ方向レール部２２を設けたＸ方向レール体２１と、前記Ｘ方向レール部２２に嵌合してＸ方向にスライド可能なＸ方向スライド体２３と、Ｘ方向スライド体２３にボルト締結等により固着した連結体２４と、この連結体２４上にＹ方向に固定設置したＹ方向溝２７を有するＹ方向ガイド体２６と、前記Ｙ方向溝２７に嵌合するＹ方向レール部２９を有しＹ方向にスライド可能なＹ方向レール体２８とを具備している。
【００５４】
更に、前記Ｙ方向レール体２８を前記支持体取付部１４の下面に固定している。これにより、前記支持体取付部１４、従って支持体５１は、水平２方向スライド機構部１５によりガイドされて図７に示すＸ方向、Ｙ方向の２方向へのスライドが可能となっている。
【００５５】
本実施例２の免震装置１０によれば、設置面５０と、支持体５１との間に配置した前記支承体１１の水平２方向スライド機構部１５によるスライド動作により、前記支持体５１の図７に示すＸ方向又はＹ方向の２方向へのスライドを許容する。すなわち、前記荷重支持部１３の上片１３ｂ上においてＸ方向に配置したＸ方向レール部２２を設けたＸ方向レール体２１と、このＸ方向レール部２２に嵌合してＸ方向にスライド可能なＸ方向スライド体２３との間のスライド動作により、前記支持体５１の図７に示すＸ方向へのスライドを許容する。
【００５６】
また、Ｘ方向スライド体２３に固着した連結体２４上にＹ方向に固定設置したＹ方向溝２７を有するＹ方向ガイド体２６と、前記Ｙ方向溝２７に嵌合するＹ方向レール部２９を有するとともに前記支持体取付部１４の下面に固定したＹ方向レール体２８との間のスライド動作により、前記支持体５１の図７に示すＹ方向へのスライドを許容する。
【００５７】
また、前記荷重支持部１３により前記支持体５１の荷重を支承して、支持体５１の荷重が振動復元体１に作用しないようにしている。而して前記設置面固定部１２、支持体取付部１４の中央部に垂直配置した前記振動復元体１の水平剛性により、既述した如く支持体５１のＸ方向又はＹ方向の変位の原点への復元を行うことができる。
【００５８】
（実施例３）
次に、図１０、図１１を参照して本発明の実施例３である振動復元体１Ａについて説明する。なお、図１０において、図１、図２に示す振動復元体１の場合と同一の要素には同一の符号を付して示す。
【００５９】
本実施例３の振動復元体１Ａは、実施例１の振動復元体１の構成と略同様であるが、支持体側の取付具４に替えて、前記復元部材２の上端に取り付けた上端保持部３１と、この上端保持部３１にベアリング部３３を介して垂直方向（Ｚ方向）に滑動可能に嵌合するとともに支持体側へ連結可能な円板状の連結部３５とからなる連結補助機構部を構成する取付具３０としたことが特徴である。
【００６０】
すなわち、取付具３０の上端保持部３１は、中央部に円形孔を有するとともに図１０において下方に突出させた筒状突部３１ａを具備するとともに、筒状突部３１ａの内周に円形のベアリング部３３を備えている。また、前記連結部３５は、端部板３６の下面中央部に前記ベアリング部３３に嵌合する筒状突部３６ａを備えている。
【００６１】
なお、図１０中、３２は、前記上端保持部３１上にボルト３７、ナット３８を用いて取り付けた抑え板、３５ａは連結部３５に設けたボルト孔である
【００６２】
図１１は上述した構成からなる本実施例３の振動復元体１Ａの動作を示すものであり、本実施例３の振動復元体１Ａにおいて、設置面側の取付具３を設置面側とし、支持体側の取付具３０を支持体側とし、コイルバネからなる復元部材２を垂直配置した状態で、この振動復元体１に地震等による水平方向の振動外力が作用すると、振動復元体１Ａの前記復元部材２はその水平剛性により図１１に示すように左右に水平振動して変形しつつやがて原点に復帰する。この際、復元部材２の水平変位に伴い、支持体側の取付具３０において沈み込みが生じるが、この沈み込みは前記上端保持部３１に対するベアリング部３３を介しての連結部３５のＺ方向への滑動（位置ずれ）により吸収することができる。
【００６３】
（実施例４）
次に、図１２、図１３を参照して本発明の実施例４である振動復元体１Ｂについて説明する。なお、図１２において、図１、図２に示す振動復元体１の場合と同一の要素には同一の符号を付して示す。
【００６４】
本実施例４の振動復元体１Ｂは、実施例１の振動復元体１の構成に加えて、前記取付具３、４の間で、且つ、復元部材２の内部に垂直配置の振動減衰を行う減衰体を構成するダンパ４０及びこのダンパ４０をＸ、Ｙ方向にスライド可能に支持するダンパスライド支持機構部４１を付加したことが特徴である。
【００６５】
前記ダンパスライド支持機構部４１について、図１２、図１３を参照して詳述する。このダンパスライド支持機構部４１は、前記取付具３とダンパ４０の下部との間、前記取付具４とダンパ４０の上部との間に、下、上対称構造のスライド支持部５０Ａ、５０Ｂを具備している。
【００６６】
下側のスライド支持部５０Ａは、前記取付具３に設けたＹ方向に関して対向配置の一対の支持突片５１ａ、５１ｂと、前記ダンパ４０の下部に連結したＸ方向に延在する下部ダンパ連結片５２及びその両端からＺ方向下方に垂下した一対の垂下片５２ａ、５２ｂと、前記一対の支持突片５１ａ、５１ｂに対向配置に設けた孔にスライド可能に挿通したＹ方向ガイド棒５３ａと前記一対の垂下片５２ａ、５２ｂに対向配置に設けた孔にスライド可能に挿通したＸ方向ガイド棒５３ｂとを一体形成した十字ガイド体５４とを有している。
【００６７】
上側のスライド支持部５０Ｂは、前記取付具４に設けたＹ方向に関して対向配置の一対の支持突片６１ａ、６１ｂと、前記ダンパ４０の上部に連結したＸ方向に延在する上部ダンパ連結片６２及びその両端からＺ方向上方に立ち上げた一対の立上片６２ａ、６２ｂと、前記一対の支持突片６１ａ、６１ｂに対向配置に設けた孔にスライド可能に挿通したＹ方向ガイド棒６３ａと前記一対の立上片６２ａ、６２ｂに対向配置に設けた孔にスライド可能に挿通したＸ方向ガイド棒６３ｂとを一体形成した十字ガイド体６４とを有している。
【００６８】
本実施例の振動復元体１Ｂにおいて、設置面側の取付具３を設置面側とし、支持体側の取付具４を支持体側とし、コイルバネからなる復元部材２を垂直配置した状態で、この振動復元体１Ｂに地震等による例えば水平Ｘ方向の振動外力が作用すると、振動復元体１Ａの前記復元部材２はその水平剛性により例えばＸ方向に水平振動して変形しつつやがて原点に復帰する。
【００６９】
この際、下側のスライド支持部５０Ａ、上側のスライド支持部５０Ｂにより取付具３、４間に支持されている前記ダンパ４０も、これら両スライド支持部５０Ａ、５０Ｂの連動したスライド動作によって、前記復元部材２の水平Ｘ方向の変位に連動して水平Ｘ方向に傾くことなく垂直状態のまま変位しつつ振動の減衰作用を発揮する。
【００７０】
また、復元部材２の水平変位に伴い、支持体側の取付具４において沈み込みが生じるが、この沈み込みは例えば前記ダンパ４０に予め振動変位を予測したＺ方向の余裕度を設けておくとともに、復元部材２の伸びにより吸収することができる。
【００７１】
なお、図示していないが、既述した実施例３の振動復元体１Ａと、前記ダンパスライド支持機構部４１とを組み合わせた振動復元体を構成することももちろん可能である。
【００７２】
（実施例５）
次に、図１４、図１５を参照して本発明の実施例５である免震構造体について説明する。
図１４に示す免震構造体は、地面等の設置面６０と、支持体である例えば家屋等の構造物の基礎構造部７０との間における隅部等の所定の箇所に、図６に示す構成の支承体１１を所要個数配置するとともに、前記振動復元体１、振動復元体１Ａ、振動復元体１Ｂの組み合わせからなる振動復元体群を所要個数垂直配置して、前記基礎構造部７０の地震等による振動外力の免震、復元を行うように構成したものである。なお、基礎構造部７０上には、床、壁、天井等が設置されることはもちろんであるがここでは図示省略する。
【００７３】
本実施例５の免震構造体によれば、所要個数の支承体１１によりＸ、Ｙ方向の振動を許容しつつ基礎構造部７０の荷重を支承し、且つ、前記振動復元体群の水平剛性による復元動作により基礎構造部７０の原点への復元を確実に行うことができる。この場合、前記ダンパ４０を配置した振動復元体１Ｂを含む構成とすることで、復元動作に加え振動減衰動作をも発揮させ、より迅速に原点への復元を行うことができる。
【００７４】
以上説明した本発明の実施例１乃至５において、コイルバネ状の復元部材２等は任意の水平剛性を設計・製作することが可能であり、長い固有周期でも設置することができることになり、十分な免震効果を得ることができると同時に、更に、一つの部材で水平２方向の免震が可能となり、省スペースとなり免震要素の重要な構成部材として好適な振動復元体とすることができる。
【００７５】
従って、このように復元部材２を垂直に設置することにより、構造物が地震等、動的外力を受ける場合でも、前記支承体１１の角度配置を多様化することによって、水平方向３６０度方向に復元力を与えることが可能となり、十分な免震効果を発揮させることができると同時に大きな水平変位を確保できる。
【００７６】
また、このコイルバネ状の復元部材２を使用するとともに、その全部或いは任意の必要な箇所の復元部材の中にダンパ（油圧ダンパ等）４０等の減衰体を組み込むことにより、復元作用と減衰作用とを一つの要素で達成することが可能となり、非常に簡略な構造となり、また部品の点数も抑えることができ、低価格な振動復元体とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、既述したコイルバネ状の復元部材を使用する他、中空ゴム柱等のような復元部材を使用した振動復元体としても上述した場合と同様な効果を発揮させることができ、また、本発明は、建物等の構造物に適用する他、精密測定機器等免震、復元を要する各種対象物について幅広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施例１の振動動復元体を示す部分切欠正面図である。
【図２】本発明の実施例１の振動動復元体の断面図である。
【図３】本発明の実施例１の振動動復元体を構成する復元部材の巻数一定で異なる直径とした各場合のバネ剛性、剪断応力の関係を示す説明図である。
【図４】本発明の実施例１の振動動復元体を構成する復元部材の異なる線材の線径、異なる巻数、異なる直径とした各場合のバネ剛性、剪断応力の関係を示す説明図である。
【図５】本発明の実施例１の振動動復元体の動作図である。
【図６】本発明の実施例２の免震装置の正面図である。
【図７】本発明の実施例２の免震装置の平面図である。
【図８】本発明の実施例２の免震装置における水平２方向スライド機構部の概略平面図である。
【図９】本発明の実施例２の免震装置における水平２方向スライド機構部の概略正面図である。
【図１０】本発明の実施例３の振動動復元体の断面図である。
【図１１】本発明の実施例３の振動動復元体の動作図である。
【図１２】本発明の実施例４の振動動復元体の断面図である。
【図１３】本発明の実施例４の振動動復元体におけるダンパスライド支持機構部の斜視図である。
【図１４】本発明の実施例５の免震構造物を示す概略平面図である。
【図１５】本発明の実施例５の免震構造物における支承体、振動復元体を示す概略図である。
【符号の説明】
【００７９】
１    振動復元体
１Ａ  振動復元体
１Ｂ  振動復元体
２    復元部材
３    取付具
４    取付具
５    端部板
５ａ  筒状突部
６    端部板
６ａ  筒状突部
７    ボルト孔
８    固定部材
１０    免震装置
１１    支承体
１２    設置面固定部
１３    荷重支持部
１３ａ  下片
１３ｂ  上片
１３ｃ  連結片
１４    支持体取付部
１５    水平２方向スライド機構部
２１    Ｘ方向レール体
２２    Ｘ方向レール部
２３    Ｘ方向スライド体
２４    連結体
２６    Ｙ方向ガイド体
２７    Ｙ方向溝
２８    Ｙ方向レール体
２９    Ｙ方向レール部
３０    取付具
３１    上端保持部
３１ａ  筒状突部
３３    ベアリング部
３５    連結部
３６    端部板
３６ａ  筒状突部
３７    ボルト
３８    ナット
４０    ダンパ
４１    ダンパスライド支持機構部
５０Ａ  スライド支持部
５０Ｂ  スライド支持部
５１    支持体
５１ａ、５１ｂ  支持突片
５２    下部ダンパ連結片
５２ａ、５２ｂ  垂下片
５３ａ  Ｙ方向ガイド棒
５３ｂ  Ｘ方向ガイド棒
５４    十字ガイド体
６０    設置面
６１ａ、６１ｂ  支持突片
６２    上部ダンパ連結片
６２ａ、６２ｂ  立上片
６３ａ  Ｙ方向ガイド棒
６３ｂ  Ｘ方向ガイド棒
６４    十字ガイド体
７０    基礎構造部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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